Základy teorie GIS
Tomáš Řezník
Vymezení pojmů
•	Kartografie je věda, technologie a umění tvorby map, včetně jejich studia jako vědeckých dokumentů a uměleckých prací
(International Cartographic Association, 1973)

•	Geoinformatika je vědou o nalezení strukturovaného modelu prostorových dat, který vede k efektivní vizuální reprezentaci těchto dat
(International Cartographic Association, 2002)

Význam GIS
•	Při vzniku ve smyslu Geographic Information Systems (60. a 70. léta)
•	Informační systém, který zaznamenává prostorovou lokalizaci
•	Dnes GIS jako zkratka slov Geographic Information Science

Vymezení GIS
Historie
•	Pionýrské období (počátek 60. let – 1975), důležitý vliv průkopnických osobností a institucí (zvláště univerzit) na dosažené výsledky
•	Druhá fáze (1973 - začátek 80. let), ujednocení pokusů a činností agenturami a institucemi na lokální úrovni
•	Třetí fáze (1982 - konec 80. let), dominuje komercionalizace problematiky
•	Čtvrtá, současná fáze, uživatelský přístup, výrazná konkurence poskytovatelů, služby ze vzdálených serverů, standardizace a tvorba otevřených systémů; zvyšuje se důraz na uživatele a možnosti použití
Struktura GIS
•	Hardwarová
•	Softwarová
•	Geoinformace
•	Personální
Hardware
•	Různé počítačové platformy (personální počítače, pracovní stanice, víceuživatelské systémy) 
•	Požadavek na konkrétní vstupní a výstupní zařízení
•	Vstupní = zejména takové, jež jsou schopné konverze dat do digitální formy
•	Výstup = často velkoplošná tisková zařízení a digitální výstupy
•	Hardware na vysoké úrovni (náročné operace)

Software
•	Dnes zejména Desktop GIS (tj. GIS pro PC)
•	Výrazná konkurence
•	Musí umět a mít přinejmenším: uživatelské rozhraní, umožňovat vstup údajů, jejich transformaci, zobrazovat a vytvářet výstupy, umožňovat prostorové analýzy 
•	Funkcionalita leaderů přibližně na stejné úrovni
•	V ČR 50% legálních licencí jsou ESRI
•	Stále větší rozvoj open source
Data
•	více než 70 % nákladů na GIS spočívá v získávání údajů 
•	dvě hlavní reprezentace prostorových objektů (tzv. datové modely): rastr a vektor 
•	vrstva

Digitalizace
•	převedení dat v analogové formě do formy digitální 
•	Manuálně (zadávání dat prostřednictvím klávesnice, tak také tzv. vektorizace)
•	Automaticky (snímání mapy, fotografie, obrazu skenerem)
•	Kombinací obou zmíněných 
•	Hlavní nedostatek digitalizace vyplývá z faktu, kdy většina map nebyla zhotovena pro jejich pozdější digitalizaci 
Funkce GIS
•	Značná část funkcionality GIS je obdobná i jiným metodám a nástrojům 
•	Formou GIS je mnohdy snazší a efektivnější 

Funkce GIS ve školství
•	Pomocí GIS naučit studenty, co je GIS
•	Tvorba map
•	Možnost použít freewarové programy
•	Kristýna GIS (profesionální GIS)
•	ArcExplorer (jen pro vizualizaci, snadné ovládání, malá funkcionalita)

GIS v praxi
•	Státní správa a samospráva 
•	Ekologie 
•	Geomorfologie a geologie 
•	Hydrologie 
•	Zemědělství a lesnictví 
•	Doprava a inženýrské sítě 
•	Zdravotnictví, bankovnictví a management 
•	Internetové a mobilní aplikace 
•	Soukromý sektor 

GIS v praxi
•	Tvorba map
•	Zobrazování dat
•	Uložení dat 
•	Modelování 
•	Analýzy
•	DZO (digitální zpracování obrazu) ve vazbě na DPZ (dálkový průzkum Země)
•	Rozhodovací procesy
•	Tvorba metadat („dat o datech“)
•	Publikace map, modelů na Webu 

GIS v praxi
•	Tvorba map
•	Zobrazování dat
•	Uložení dat 
•	Modelování 
•	Analýzy
•	DZO (digitální zpracování obrazu) ve vazbě na DPZ (dálkový průzkum Země)
•	Rozhodovací procesy
•	Tvorba metadat („dat o datech“)
•	Publikace map, modelů na Webu 

GIS v praxi
•	Tvorba map
•	Zobrazování dat
•	Uložení dat 
•	Modelování 
•	Analýzy
•	DZO (digitální zpracování obrazu) ve vazbě na DPZ (dálkový průzkum Země)
•	Rozhodovací procesy
•	Tvorba metadat („dat o datech“)
•	Publikace map, modelů na Webu 

ArcGIS Desktop
•	sada pokročilých aplikací GIS 
•	ve třech úrovních funkčnosti (ArcView, ArcEditor a ArcInfo) 
•	V tomto kurzu ArcView – produkty  ArcMap a ArcCatalog™ 
ArcCatalog
    Umožňuje organizovat a spravovat data GIS, mapy, glóby, datové sady, modely, metadata a služby. Obsahuje nástroje pro:
•	prohlížení a vyhledávání geografických informací
•	zaznamenávání, prohlížení a správu metadat
•	definování, export a import schémat a návrhů geodatabáze
•	vyhledávání prostorových dat na místních sítích nebo na internetu
•	administraci produktu ArcGIS Server

ArcMap
•	Centrální aplikace
•	Všechny mapově orientované úlohy včetně kartografie, prostorových analýz a editace dat 
•	Dva různé pohledy na mapu: zobrazení geografických dat (View) a zobrazení výkresu mapy (Layout)

Formát shapefile
•	Běžně užívaný, ne však jeden z nejdokonalejších formátů pro uchovávání dat pro GIS
•	Geometrie a atributy jsou uloženy odděleně 
•	Geometrie v souboru *.shp
•	Atributy v souboru *.dbf (i Excel)
•	Soubor *.shx propojuje *.shp a *.dbf 
•	Proto nutné kopírovat všechny tři soubory!

Užitečné odkazy
•	ArcExplorer – GIS prohlížeč zdarma
http://www.esri.com/software/arcexplorer

•	IZGARD – prohlížeč armádních dat
http://arwen.ceu.cz/website/dmu25lm1/viewer.htm

•	Regionální informační systém
http://brno.risy.cz/CZ/pg_5848_cz.html